中鋼使用NI PXI與LabVIEW搭建燒結臺車(chē)的漏氣檢測系統

　　煉鐵廠(chǎng)主要提供煉鋼時(shí)所需的鐵水和原材料，而煉焦爐與燒結工廠(chǎng)分別供應高爐煉鐵所需的煉鐵原料，焦碳和燒結礦。 燒結工廠(chǎng)主要生產(chǎn)燒結礦，它是高爐煉鐵的原料。 其主要制作過(guò)程是將各種鐵礦石(Iron Ore)、助熔劑(Flux如石灰石)、焦碳屑(Coke Breeze)等原料按規定比例混合，經(jīng)勻拌滾筒加水攪拌造粒后，送至燒結廠(chǎng)進(jìn)行煅燒。 燒結完成的燒結礦經(jīng)軋碎篩選后，5~50mm合格粒度的燒結礦會(huì )送至高爐作為煉鐵的主要原料?！　?/p>本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/136273.htm

　　燒結廠(chǎng)面臨的困難

　　燒結過(guò)程中一項重要的檢測燒結狀況好壞的指標是燒結透氣性(JPU)。 生成過(guò)程中透氣性的好壞，則是取決于排氣系統的通風(fēng)量。 燒結機是排氣系統中最直接與原料接觸且最容易發(fā)生漏氣的部位。

　　燒結機結構由多個(gè)燒結臺車(chē)組成，每部臺車(chē)前后的密封裝置與臺車(chē)橫梁底部和風(fēng)箱側邊堅硬的金屬材質(zhì)平板接觸。為了防止與鋒利的燒結料摩擦，進(jìn)而產(chǎn)生刮痕和漏氣，燒結過(guò)程中需留有一定的膨脹空間。 一旦燒結機臺車(chē)發(fā)生漏氣，將導致通風(fēng)量減少，直接造成粒子難以形成，降低燒結礦的產(chǎn)量。

　　完好的燒結臺車(chē)沒(méi)有漏氣狀況，排氣系統的風(fēng)扇負擔較低，用電量較少。 對于發(fā)生漏氣的燒結臺車(chē)，風(fēng)扇必須以較高的轉速來(lái)維持一定的通風(fēng)量，此時(shí)驅動(dòng)風(fēng)扇的馬達會(huì )提供較高的驅動(dòng)電流，因而消耗較多的電量。 為了提高燒結工廠(chǎng)的產(chǎn)能，我們需要采用一種有效的漏氣檢測方式，以探測漏氣量以及漏氣來(lái)源，并分析漏氣數據，作為燒結臺車(chē)定期檢修更換的依據。

　　以往的漏氣檢測方法

　　以往我們依靠人力在燒結機操作過(guò)程中進(jìn)行檢測，人員必須長(cháng)時(shí)間暴露在高粉塵及高噪音(約90-110分貝)的環(huán)境下，利用自己的眼力、聽(tīng)力作出判斷。 然而，漏氣來(lái)源可能是料面或臺車(chē)本身等各個(gè)不同的部位，人力難以追蹤漏氣發(fā)生的地方。

　　以往我們依靠人力在燒結機操作過(guò)程中進(jìn)行檢測，人員必須長(cháng)時(shí)間暴露在高粉塵及高噪音(約90-110分貝)的環(huán)境下，利用自己的眼力、聽(tīng)力作出判斷。 然而，漏氣來(lái)源可能是料面或臺車(chē)本身等各個(gè)不同的部位，人力難以追蹤漏氣發(fā)生的地方。

　　以往我們依靠人力在燒結機操作過(guò)程中進(jìn)行檢測，人員必須長(cháng)時(shí)間暴露在高粉塵及高噪音(約90-110分貝)的環(huán)境下，利用自己的眼力、聽(tīng)力作出判斷。 然而，漏氣來(lái)源可能是料面或臺車(chē)本身等各個(gè)不同的部位，人力難以追蹤漏氣發(fā)生的地方。

　　為何選用NI產(chǎn)品

　　IT的價(jià)值在于能將分析問(wèn)題予以定性和定量，達到將問(wèn)題視覺(jué)化呈現的目的。 在搭建燒結臺車(chē)漏氣時(shí)，我們必須知道如何識別漏氣現象，如何識別不同的漏氣形態(tài)并量化其影響程度，且基于計算性維護及工作能力考量，如何選擇最需要維護的臺車(chē)。

　　在選擇信號采集和分析儀器平臺上，我們則需要考慮平臺編程語(yǔ)言的方便性、計算能力、硬件溝通性及長(cháng)期使用下的可靠性等因素。 NI針對各種不同測量需求推出各種可靠的模組化硬件，搭配NI LabVIEW與各種函數工具箱，可以快速開(kāi)發(fā)靈活、高整合度的自定制系統，能夠完全滿(mǎn)足以上考量需求。 該系統結合聲音陣列、RFID技術(shù)與NI-PXI平臺，為自動(dòng)化漏氣測試系統提供了一個(gè)良好的解決方案。

　　解決方案介紹

　　我們采用聲壓麥克風(fēng)，在空氣噪音學(xué)的基礎上，開(kāi)發(fā)最佳檢測法則，以檢測臺車(chē)的漏氣情況。 同時(shí)利用陣列架構，全方位檢測臺車(chē)每個(gè)部位的漏氣情況，再搭配N(xiāo)I PXI機箱、PXI-8106嵌入式控制器和PXI-4472動(dòng)態(tài)數據采集模塊 來(lái)進(jìn)行數據采集。 我們將LabVIEW作為開(kāi)發(fā)平臺，加速檢測及驗證方法的可行性，并檢測系統的穩定性。 提供即時(shí)臺車(chē)漏氣信息，通過(guò)適當的維護，達到節能、減碳、增產(chǎn)及提升品質(zhì)的目標。

　　測試結果

　　我們將開(kāi)發(fā)完畢的自動(dòng)化測試系統置于中鋼一號燒結廠(chǎng)中，測試并記錄各臺臺車(chē)的漏氣情況。 我們依照測量結果對漏氣情況最嚴重的20臺臺車(chē)進(jìn)行檢修，獲得了良好的結果。 定修前的平均產(chǎn)量為6205頓/日，定修后平均產(chǎn)量為6292頓/日，產(chǎn)量約增加87頓/日，平均產(chǎn)率約增加0.65%。

　　燒結臺車(chē)系統除定期檢修時(shí)間外，24小時(shí)不斷運作，因此我們僅對20臺臺車(chē)進(jìn)修了檢修，產(chǎn)量就有明顯提升。 在固定產(chǎn)量目標下，減少燒結臺車(chē)的漏氣，試圖增加通過(guò)燒結臺車(chē)的有效風(fēng)量，可減少驅動(dòng)燒結臺車(chē)風(fēng)扇的負擔，進(jìn)而降低驅動(dòng)風(fēng)扇馬達的驅動(dòng)電流。

　　改善前的耗電量為3282千瓦/小時(shí)，改善后的耗電量約為3245千瓦/小時(shí)，由此平均每年可節省約54萬(wàn)臺幣的電費。 而在整體燒結過(guò)程中，以每度電會(huì )產(chǎn)生0.637公斤的二氧化碳計算，使用該系統后，每年將可減少約198頓的二氧化碳排放量。 此外，低漏氣量將提高燒結礦的合格率。 因粒徑不合格而必須回收的燒結礦數量減少，可降低回收成本并避免重復燒結所造成的能源浪費。

　　改善前的耗電量為3282千瓦/小時(shí)，改善后的耗電量約為3245千瓦/小時(shí)，由此平均每年可節省約54萬(wàn)臺幣的電費。 而在整體燒結過(guò)程中，以每度電會(huì )產(chǎn)生0.637公斤的二氧化碳計算，使用該系統后，每年將可減少約198頓的二氧化碳排放量。 此外，低漏氣量將提高燒結礦的合格率。 因粒徑不合格而必須回收的燒結礦數量減少，可降低回收成本并避免重復燒結所造成的能源浪費。

　　選擇NI軟硬件的益處

　　在此方案中，NI提供系統開(kāi)發(fā)的咨詢(xún)及支持，幫助我們加速開(kāi)發(fā)及驗證整個(gè)綠色能源工程方案的可行性，未來(lái)將導入此技術(shù)在其他燒結工廠(chǎng)使用。 我們的解決方案能夠明顯有效地提高人員安全保障、節約能源、減少二氧化碳排放量，并增加產(chǎn)量。